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液状水が波形鋼鈑ウェブ橋梁接合部の疲労劣化に与える影響の解明と対策法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 16H06096
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関東京工業大学

研究代表者

千々和 伸浩  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (80546242)

研究協力者 岩波 光保  
佐々木 栄一  
田村 洋  
篠崎 裕生  
齋藤 智久  
前川 宏一  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワード液状水 / 波形鋼板ウェブPC橋梁 / 接合部 / 繰り返し荷重作用 / 波形鋼板ウェブPC橋 / 波形鋼板ウェブ橋梁 / 疲労 / 波形鋼鈑ウェブ橋 / スラッジ化 / 波形鋼板ウェブ橋 / 波形鋼鈑ウェブ橋梁 / コンクリート / 繰り返し作用
研究成果の概要

本研究は波形鋼板ウェブPC橋梁の鋼-コンクリートの接合部に水が浸入することで、界面コンクリートが急速に劣化し、構造システムが崩壊する可能性を吟味し、その対策を立案するために実施したものである。検討の結果、波形鋼板ウェブPC橋では懸念されたような劣化損傷は起きにくいことが明らかになった。これはプレストレスによる界面剥離の拘束や、フランジ厚が薄く、ひび割れを通じて、コンクリート内部での水圧が高まりにくく、コンクリートの破砕が進みにくいためである。本研究では、より一般的な対策として、界面に事前処理を施すことによって局所の水圧上昇を抑制し、鋼-コンクリートの接合部劣化を抑制できることも明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

波形鋼板ウェブPC橋はその力学的合理性ゆえに、近年多く用いられている構造形式である。鋼-コンクリート間の応力伝達が、構造を成立させる上で重要なポイントとなるが、近年の研究から水によって、この応力伝達機構が急速に破壊される場合があることが示され、波形鋼板ウェブPC橋にリスクが潜在している可能性が浮かび上がった。本研究はこの潜在的危険性の有無を明らかにするべく検討を行ったものであるが、結果として懸念したような問題が生じる可能性は低いことを明らかにすることができた。検討を通じて、水による界面劣化機構がより詳細に明らかになり、これに基づいた一般的な構造物に対する界面劣化抑制策が立案された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] 国立中央大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 液状水による風車基礎アンカー周りのコンクリート損傷の解析2019

    • 著者名/発表者名
      関根英人、藤山知加子、千々和伸浩
    • 学会等名
      土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] THE INFLUENCE OF THE LIQUID WATER ON FATIGUE PERFORMANCE AT EMBEDDED JOINT OF CORROGATED STEEL WEB PC BRIDGE2018

    • 著者名/発表者名
      Youhei Ito, Nobuhiro Chijiwa
    • 学会等名
      8th Regional Symposium on Infrastructure development in Civil Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地中RC ボックスカルバートの遅れせん断ひび割れ発生機構に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      木原 亮太, 千々和 伸浩, Wen-Yi Hung
    • 学会等名
      土木学会第72回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of water penetration resistance of concrete-steel bond by pozzolanic materials and superabsorbent polymer2017

    • 著者名/発表者名
      C. Panitudom, M. Iwanami, N. Chijiwa
    • 学会等名
      Second Symposium on Concrete and Structures for Next Generation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] コンクリート部材と鋼材の接合構造2017

    • 発明者名
      千々和伸浩,篠崎裕生,齋藤智久
    • 権利者名
      東京工業大学,三井住友建設,ユーラスエナジーホールディングス
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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